(解析版)江苏省启东中学2017-2018学年高一下学期第二

江苏省启东中学2017-2018学年度第二学期第二次月考
高一物理试卷
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分）
1. 在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献.他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法.下列叙述不正确的是（）
A. 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值
B. 法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法
C. 用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法
D. 电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式
【答案】A
【解析】库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了引力常数k的数值，选项A错误；法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法，选项B正确；用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法，选项C正确；电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选A.
2. 下列关于场强和电势的叙述正确的是（）
A. 在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等
B. 在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小
C. 等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的电势为零，场强不为零
D. 在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高
【答案】C
【解析】试题分析：在匀强电场中，场强处处相同，但同一等势面上电势处处相等，不是所有的电势均处处相等，故A错误；在正点电荷形成的电场中，根据可知，离点电荷越远，场强越小，因沿着电场线方向，电势在减小，故B错误；取无穷远为零电势，等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中垂线是等势面，与无穷远处点电势相等，故电势为零，但电场强度大小不为零，故C正确；在任何电场中，场强越大的地方，等差等势面越密，但电势不一定越高，比如靠近负点电荷，电场强度大，而电势却低，故D错误。

考点：电势；电场强度
【名师点睛】电场线越密的地方场强越强，越疏的地方，场强越弱．电荷在等势面上移动，受电场力，但是电场力不做功．等势面与电场线垂直；解决本题的关键知道等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的特点，根据电场线疏密比较场强的强弱，根据电场线方向确定电势的高低。

3. 两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1：7 ，相距较远。

两者接触一下放回原来的位置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是（）A. 16：7 B. 9：7 C. 4：7 D. 3：7
【答案】B
【解析】试题分析：两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q：7Q，所以A、B所带的电荷相等都为3Q，根据库仑定律得：
，
解得：，则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是9：7．故选B。

考点：库仑定律
【名师点睛】本题主要考查了库仑定律的直接应用，注意两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，难度不大，属于基础题。

4. 对于电容，以下说法正确的是（）
A. 一只电容充电荷量越大，电容就越大
B. 对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变
C. 可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比
D. 如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容
【答案】B
【解析】解：A、电容器带电荷量越大，板间电压越大，而电容不变．故A错误．
B、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容C不变，由定义式C=可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B正确．
C、电容器的带电荷量Q=CU，当电容C一定时，电量与电压成正比．当电容C变化时，电量与电压不成正比．故C错误．
D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D错误．
故选：B
【点评】本题考查对电容的理解能力，抓住电容的物理意义和定义式是关键．
5. 如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab的中点，a、b点的电势分别为φa＝5 V，φb＝3 V，下列叙述正确的是( )
A. 该电场在c点处的电势一定为4 V
B. a点处的场强一定大于b处的场强
C. 一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少
D. 一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a
【答案】C
点睛：本题关键要抓住电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场的强弱，电场线的方向表示电势的高低．在匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等。

6. 中子内有一个电荷量为＋e的上夸克和两个电荷量为－e的下夸克，一个简单模型是三个夸克都在半径为r的同一个圆周上，如图所示．下面四幅图中，能够正确表示出各夸克所受静电力作用的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】三个夸克都在半径为r的同一圆周，形成了等边三角形，电荷量为的下夸克受到另一个电荷量为的下夸克的库仑斥力F1和电荷量为的上夸克库仑引力F2。

根据库仑定律得：F1=F2，根据力的合成得F1和F2的合力方向竖直向上，据对称性另一个下夸克受静电作用力的方向也是竖直向上。

故ACD错误，B正确。

故选B。

7. 有一匀强电场，其场强为E，方向水平向右，把一个半径为r的光滑绝缘环，竖直放置于场中，环面平行于电场线，环的顶点A穿有一个质量为m，电量为q(q>0)的空心小球，如图所示，当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点时，小球对环的压力大小为：( )
A. 2mg
B. qE．
C. 2mg+qE
D. 2mg+3qE
【答案】D
【解析】试题分析：当小球由静止开始从A点下滑1/4圆周到B点的过程中，由动能定理有：
，在B点有牛顿第二定律有：，解得。

ABC选项错误，D选项正确
考点：考查带电粒子在复合场中的运动
点评：本题在求解时需要注意电场力和重力做功只与初末位置有关，与路径无关，另外圆周运动中沿着半径方向的合力提供向心力，显然本题是考查相关结论的应用和做功、圆周运动特点的一个题
二、多项选择题（本题共7小题，每小题5分，共35分）
8. 如图，四组静电实验中，能使左边的验电器的金箔张开的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】处于静电平衡状态下的导体所带的电荷都分布在导体的外表面，故AC正确B错误；由于静电屏蔽的作用，验电器不受外电场的影响，故金箔是闭合的，D错误．
9. 图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是( )
A. b点的电势一定高于a点
B. a点的场强一定大于b点
C. 带电粒子一定带正电
D. 带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率
【答案】BD
【解析】A．电场线与等势面垂直，由于电场线方向未知，所以无法判断电势的高低。

故A错误；
B．a点的等势面比b点等势面密，所以a点电场强度大于b点电场强度。

故B错误；
C．轨迹的弯曲方向大致指向合力的方向，知电场力的方向大致向左，但是电场强度的方向未知，所以无法判断电荷的电性。

故C错误；
D．从a到b电场力做负功，动能减小，所以带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率。

故D正确。

故选：D.
点睛：电场线与等势面垂直，等势面密的地方场强强，等势面疏的地方场强弱．根据轨迹的弯曲，判断电场力的方向，根据动能定理比较出a、b两点的速率．
10. 如图所示，在电场中，将一个负电荷从C点分别沿直线移到A点和B点，克服静电力做功相同．该电场可能是( )
A. 沿y轴正向的匀强电场
B. 沿x轴正向的匀强电场
C. 第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场
D. 第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场
【答案】AD
【解析】由于负电荷从C点分别到A点B点，电场力分别做了相同数量的负功，表明A、B两点必在电场中的同一等势面上，如果电场是沿正y方向的匀强电场，则A、B为同一等势面上的点，故A项正确，B错误．如果在AB的中垂线上的上方某处第Ⅰ象限内放一正点电荷，则点A、B也是同一等势面上的点，但是负电荷从C移到AB电场力做正功，选项C错误；如果在AB的中垂线上的下方某处第Ⅳ象限内放一正点电荷，则点A、B也是同一等势面上的点，若C点电势高于AB两点，则负电荷从C移到AB点时要克服电场力做功，选项D正确；故选AD.
点睛：电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．当正电荷沿着电场线方向移动时，电场力做正功，则电势能减少，所以电势在减少．当负电荷沿着电场线方向移动时，电场力
做负功，则电势能增加，而电势仍减小．
11. 给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电．板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的有( )
A. 若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将增大
B. 若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将增大
C. 若将B极板向上平移稍许，夹角θ将变大
D. 轻轻将细线剪断，小球在平行板间的运动为斜抛运动
【答案】BC
【解析】若将B极板向右平移稍许，d增大，根据，得知电容器的电容将减小。

故A 错误。

若将B极板向下平移稍许，正对面积S减小，根据，得知电容将减小。

电容器的电量Q不变，由U=Q/C，分析得知板间电势差增大，故B正确。

若将B板向上平移稍许，正对面积S减小，根据，得知电容将减小。

电容器的电量Q不变，由U=Q/C，分析得知板间电势差增大，根据E=U/d，得知E增大，小球所受的电场力增大，θ将变大。

故C正确。

轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向做初速度为零的匀加速直线运动。

故D
错误。

故选BC.
点睛：本题要抓住条件：电容器带电量Q一定的基础上，根据E=U/d，U=Q/C，结合进行分析．
12. 如图，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是( )
A. 此液滴带负电
B. 液滴的加速度等于g
C. 合外力对液滴做的总功等于零
D. 液滴的电势能减少
【答案】ABD
【解析】试题分析：根据带电液滴作直线运动可知带电液滴所受重力与电场力的合力一定沿运动方向，受力情况如图所示，故带电液滴带负电，所以A正确；由几何关系知，故B正确；由于液滴从静止
开始做加速运动，故合力的方向与运动的方向相同，合外力对物体做正功，所以C错误；在运动过程中电场力对液滴做正功，故液滴的电势能减小，所以D正确．
考点：本题考查带电粒子在复合场中的直线运动，涉及到场强、牛顿第二定律、电场力做功等问题的分析。

13. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。

小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。

小球A静止在斜面上，则( )
A. 小球A与B之间库仑力的大小为
B. 当时，细线上的拉力为0
C. 当时，细线上的拉力为0
D. 当时，斜面对小球A的支持力为0
【答案】AC
【解析】试题分析：由题意知，根据库伦定律可求小球A与B之间库仑力的大小为，故A正确；以小球A为研究对象受力分析如图：
根据物体的平衡条件可求当mg、Fc、FN三力的合力等于零时，即时，细线上的拉力为0，所以B错误；C正确；由平衡条件知，小球A受弹力不可能为零，所以D错误。

考点：电场线和等势面
视频
14. 某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。

在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内( )
A. 该静电场是匀强电场
B. 该静电场是非匀强电场
C. 电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小
D. 电子在运动过程中电势能将变大
【答案】BC
【解析】由图象可知电势与距离不成正比，由公式U=Ed，可知该静电场是非匀强电场，A错误，B正确；根据沿着电场线方向电势降低，由图象可知电场线的方向为x轴负方向，当电子沿x轴正方向运动，则电场强度减小，所以电场力也减小，故加速度大小减小，电场力做正功，电势能减小，故C正确，D错误；故选BC。

点睛：本题考查了匀强电场中电势与电场强度的关系，要加强识别图象并从图象中获取信息的能力．同时还可根据电场力做功来确定电子的电势能如何变化．
三、填空题（每空2分，共28分）
15. 如图所示，一个枕形导体位于带正电小球的附近，A、B为导体的左、右端点，C为导体内的一点。

则由于静电感应，A端带_______电，B端带______电，C点处的电场强度为______，A端电势________（填“高于”、“低于”或“等于”）B端电势。

若用手接触一下枕形导体的中部，导体将________ （填“不带电或带什么电”）。

【答案】 (1). 负 (2). 正 (3). 0 (4). 等于 (5). 带负电
【解析】试题分析：由于静电感应，根据感应规则近端异号，远端同号，可得A端带负电，B 端带正电．若用手接触一下枕形导体的中部，大地中电子跑到导体上，将正电荷中和，所以导体将负电．把一个在绝缘支架上不带电的枕形导体放在带正电的导体A附近，达到静电平衡后，枕形导体是个等势体，各点的电势相等．
带正电的导体产生的是发散的电场，产生的电场的电场线由A到B，而感应电荷产生电场与正电荷电场叠加，导致合电场强度为零，即C点电场强度为零．故答案为：负、正、零、等于、带负电．
考点：静电平衡。

【名师点晴】感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，既然是转移，那么电荷必然守恒．金属导体处于静电平衡时，其内部的场强为零，因为如果内部的场强不为零，则其内部就会有电荷的定向移动，导体就不再处于静电平衡状态了；处于静电平衡状态的导体，是个等势体，电荷分布在它的外表面上。

16. 带正电1.0×10－3 C的粒子，不计重力，在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10 J，飞经B点时动能为4 J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，A、B两点电势差为____．
【答案】 (1). 6J (2). -6000V
【解析】根据能量守恒定律得到，带电粒子从A点到B点的过程中电势能的增加等于动能的减小，即△E P=10J-4J=6J．电场力做功为W=-△E P=-6J，AB两点的电势差
.
【点睛】带电粒子在电场中运动时，若只有电场力，其电势能与动能的总量守恒．求解电势
差和电势时，公式中各量要代入符号一并计算．
17. 平行板电容器所带的电荷量为Q = 4×10—8C，电容器两板间的电压为U = 2V，则该电容器的电容为________；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为
______，两板间电场强度变为原来的_______倍，此时平行板电容器的电容为______。

【答案】(1). 2×10-8F (2). 1V (3). 0.5 (4). 2×10-8F
..................
18. 如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子（重力不计）垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则等势面A的电势为_____V，匀强电场的场强大小为_____V/m，电子再次飞经D等势面时，动能为___eV。

【答案】 (1). -10 (2). 200 (3). 20
【解析】电子从D到B过程，根据动能定理得：-eU DB=0-E kD，解得，U DB=20V，飞经等势面C时。

电势能为-10eV，所以C等势面的电势为10V，B点电势为零，由于是等差的等势面，则知A
等势面的电势为-10V。

对于BD段：电场强度为；根据能量守恒可知，电子再次经过D等势面时，电势能不变，动能不变，其动能仍为20eV；
点睛：解决本题的关键知道等势面与电场线关系，掌握匀强电场的场强公式以及电场力做功与电势差的关系．知道只有电场力做功时，动能和电势能之和守恒.
四、计算题（共3题，共29分）
19. 如图所示，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L＝2.0 m。

若将电荷量均为q＝＋2.0×10－6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，求：
(1)两点电荷间的库仑力大小；
(2)C点的电场强度的大小和方向。

【答案】（1）9×10-3N（2）7.8×103V/m，+y方向
【解析】试题分析：（1）据库仑定律,A、B两点电荷间的库仑力大小为
代入数据得F=9．0×10-3N
（2）A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等,均为
A、B两点电荷形成电场在C点的合场强大小为
E=2E1cos30°
由上式并代入数据得E=×103N/C=7．8×103N/C
场强E的方向沿y轴正向
考点：电场强度；电场力
【名师点睛】本题考查了库仑定律和电场强度的矢量合成问题，关键是根据平行四边形定则合成，基础问题．
视频
20. 如图所示，匀强电场电场线与AC平行，把10－8C的负电荷从A点移到B点，静电力做功6×10－8 J，AB长6 cm，AB与AC成60°角．
(1)求场强的大小和方向；
(2)设B处电势为1 V，则A处电势为多少？电子在A处电势能为多少？
【答案】（1）200V/m 沿电场线向下（2）-5V，5eV
【解析】（1）将负电荷从A移至B，静电力做正功，所以所受静电力方向由A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷受静电力方向相反，所以场强方向应为C至A方向．
由B向AC作垂线交AC于D点，D与B在同一等势面上，由W=qU，得U AB==-6V；U DA=U BA=6V
沿场强方向A、D两点距离为d=ABcos60°=0.03m
E==200V/m
（2）U AB=φA-φB=-6V ，因φB=1V，故φA=-5V
电子在A点的电势能E p=-eφA=5eV
21. 如图所示，在A点固定一正电荷，电荷量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动的瞬间加速度大小恰好为重力加速度g。

已知静电力常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。

(1)求液珠的比荷；
(2)求液珠速度最大时离A点的距离h；
(3)若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成φ＝，其中r为该点到Q的距离(选无限远的电势为零)。

求液珠能到达的最高点B离A点的高度r B。

【答案】(1) (2) (3)
【解析】试题分析：（1）设液珠的电量为，质量为，由题意知，当液珠在C点时，比荷为。

（2）当液珠速度最大时，得。

（3）设BC间的电势差大小，由题意得，对由释放至液珠到达最高点（速度为零）的全过程应用动能定理得，即，将第（1）问的结果代入化简，解得。

考点：动能定理的应用、带电粒子在匀强电场中的运动
【名师点睛】解决本题的关键知道液珠的加速度为零时，速度最大，以及能够熟练运用动能定理和电场力做功公式。